Equipo e Infraestructura Física

Índice

♦ Concepto de Ordenador♦ Estructura del Ordenador

♦ Funcionamiento del Ordenador♦ Montando un Ordenador♦ Historia de los Ordenadores

Ordenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital con

tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa sistema digital micro electrónica información programa.

Ordenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital con

tecnología microelectrónica capaz de procesar información a partir de un grupo de instrucciones denominado programa. La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos

Concepto de OrdenadorSistema Digital

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado (lámpara encendida o apagada).

MicroelectrónicaLa microelectrónica es la aplicación de la ciencia

electrónica a componentes y circuitos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular para producir dispositivos y equipos electrónicos de dimensiones reducidas pero altamente funcionales.

El teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la computadora tipo Palm son claros ejemplos de los alcances actuales de la Tecnología Microelectrónica

InformaciónEn sentido general, la información es un conjunto organizado de

datos, que constituyen un mensaje sobre un determinado ente o fenómeno

Si, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país (número de habitantes, densidad de población, nombre del presidente, ...) y

se escribe, por ejemplo, el capítulo de un libro, podemos decir que ese capítulo constituye información sobre ese país

.

ProgramaPrograma es un esquema que muestra la secuencia que lleva a cabo un proceso.Software es el conjunto de programas que puede ejecutar el hardware para la realización de las tareas de computación a las que se destina. Se trate del conjunto de instrucciones que permite la utilización del ordenador.

Estructura del OrdenadorEstructura

La estructura básica de una computadora incluye microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la comunicación entre ellos memoria microprocesador dispositivos de entrada/salida buses CPU.

MicroprocesadorUn Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos

altamente integrado para cálculo y control computacional, es

utilizado como Unidad Central de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas , impresoras, ... Intel, ADM, …

CPUSe denomina CPU (siglas de Central Processing

Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador. Suele estar integrada en un chip

denominado microprocesador. Es el corazón de todo computador.

MemoriaDispositivo capaz de almacenar información.

La memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante cierto

período de tiempo información que necesita el sistema para funcionar correctamente

Tipos de MemoriaDisco duro: almacena los archivos y programas del usuario;

Mantiene la información incluso si el ordenador es apagado y tiene una gran capacidad de almacenamiento Memoria RAM: usada para almacenar cosas tales como programas e información de manera temporal mientras el ordenador está siendo utilizado; Este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sin tener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco

duro. La información se pierde cuando el ordenador es apagado (es volátil) Memoria caché: es generalmente encontrada en los microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad

Dispositivos Entrada/SalidaUn dispositivo de entrada/salida es cada uno de los elementos

físicos (hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistema interactuar con elementos o actores físicos externos a la computadora

1.-1.- Pantallas o terminales (dispositivos de salida)

2.-2.- Teclados o dispositivos apuntadores, como ratones, joystick (dispositivos de entrada)

3.-3.- Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectores de medios ópticos

4.-4.- Impresoras (dispositivos de salida)

BusesEn arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que

transfiere datos o electricidad entre componentes del ordenador dentro de un ordenador o entre ordenadores

Funcionamiento del OrdenadorArquitectura von Neumann

Aunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann, propuesta a principios de los años 1940 por

John von Neumann. La arquitectura von Neumann describe un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética (ALU), la unidad de control, la memoria, y los dispositivos de entrada y salida (E/S); Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables denominados buses.

EsquemaMismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos CPU

Fase 1 von NeumannObtiene la siguiente instrucción desde la memoria (1) en la

dirección indicada por el contador de programa (2) y la guarda en el registro de instrucción (3)

123

Fase 2 von NeumannAumenta el contador de programa (4) en la longitud de la

instrucción para apuntar a la siguiente. 4

Fase 3 von NeumannDescodifica la instrucción mediante la unidad de control (5);

Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes (6) del ordenador para realizar una función determinada 56

Fase 4 von NeumannSe ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor del

contador del programa, permitiendo así operaciones repetitivas; El contador puede cambiar también cuando se cumpla una cierta condición aritmética, haciendo que el ordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzar cualquier grado de complejidad, aritmética y lógica) + - x /

Fase 5 von NeumannVuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desde la

memoria en la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción.

AñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores están basados en esta

arquitectura, aunque pueden incluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo, para gestionar las interrupciones de dispositivos externos como ratón, teclado, …).

Montando un OrdenadorLa Caja

Ventiladores de discos

Placa Base

CPU

Tarjetas

AlmacenamientoFin

o www.pasarlascanutas.como http://users.servicios.re

tecal.es/jesussanz/o html/hardware/montaje/

montar1.htm

Encender el OrdenadorCuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una

serie de operaciones (dos grandes tipos):• Los test de comprobación: Entrada de la alimentación

eléctrica al ordenador desde la fuente de alimentación; Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS; La BIOS le da las indicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus de expansión (placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo; Comprobación de la memoria caché; Comprobación de la memoria RAM; Comprobación del teclado; Comprobación de las unidades de disco.

• La carga del resto del sistema operativo: según el sistema operativo que se tenga

Historia de los OrdenadoresCalculadoras

Historia de los Ordenadores 36Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar

cálculos básicos para el control de sus propiedades. La calculadora más antigua son las manos. Luego empieza a utilizar trozos de madera y piedras. El paso siguiente es asignar un valor simbólico a un objeto. El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan una serie de cuentas que permiten almacenar números y realizar operaciones de suma y resta.

Calculadora MecánicaEn 1623, un alemán llamado Schickard diseño la

primera calculadora que sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en un incendio). La calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a

los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas).

G.W. LeibnizEn 1671, Gottfried Wilhelm

Leibniz construye la primera máquina capaz de sumar, restar,

multiplicar y dividir. La Máquina Universal. Todas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso de cálculo.

Comienzos Siglo XIXA comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un telar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetas perforadas.

La Máquina Analítica

Utilizando el procedimiento de las tarjetas perforadas unido a los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla en 1834 la Máquina Analítica. Tenía los tres

componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria,

una unidad de cálculo y una unidad de control. Almacenaba programas.

IBMEn 1980 Herman Hollerith, crea una máquina para realizar el censo de los EEUU. Esta máquina utiliza un sistema

electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular. En 1924 la compañía fundada por Hollerith

cambia de nombre para denominarse “International Business Machines”.

Ordenadores ModernosAparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación

de reles. En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario de numeración. Se desarrolla la Lógica Algebraica de Boole. Las computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, el cual puede ser modificado para que la máquina realice diferentes operaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o varios, pero ya prefijados desde su fabricación.

Primera Generación (1940-1960) En 1936 Turing desarrolla una teoría

sobre el funcionamiento de calculadores binarios.

En 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora que plasma la teoría de Turing con reles

La Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear un computador de carácter general; Terminada en 1944, el Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2.

ENIACEn 1947 se construyó en la Universidad

de Pensilvana la ENIAC, que fue la primera computadora propiamente dicha Ocupaba todo un sótano de la Universidad y pesaba 30

toneladas, pero realizaba cinco mil operaciones aritméticas por segundo.

J. von Neumann Considerado el padre de las computadoras modernas por el impacto de sus ideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENAC. Bajo subvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVAC la primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de almacenar programas para su funcionamiento.

Segunda Generación (1960-1965)

Se cambia la válvula de vacío por el transistor. Su aparición

hizo que las computadoras fuesen más rápidas, pequeñas y baratas.

Tercera Generación (1965-1975) Se caracteriza por la aparición de los circuitos integrados realizados a base de silicio, el aumento de la velocidad, el mayor número de programas y la aparición de terminales. Nace el concepto de Sistema Operativo (IBM serie 360).

Cuarta Generación (1975-1990)

Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad de transistores integrados en un pequeño espacio. Se abre una nueva era con la aparición de las Computadoras Personales (Personal Compute; PC).En 1976 Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el garaje de su casa Apple I, la primera microcomputadora del mundo.

Quinta Generación (1990- )La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador Personal

Ley de Moore: “El número de transistores por microprocesador se duplica cada 18 meses”. La ley de Moore se ha cumplido en los últimos 30 años y se prevé que se cumpla durante los próximos 20 años.